S38 - TOR

Trigger Optimized Repetition

Sven Grahn


 
S38-sonden

Projektets bakgrund

Det vetenskapliga ändamålet med S38-projektet var att studera hur jonosfär-magnetosfär reagerade på en plötslig, lokal, konstgjord störning i den nedre jonosfären. Mätningarna gjordes på från en raket av typen Black Brant 5C och från marken.

Nyttolasten bestod av en "moder"-nyttolast och två "döttrar" med Cesium-laddningar. "Döttrarna" släpptes av en och en på uppvägen och laddningarna i dem detonerade på nedvägen och "modern" med sin diagnostiska instrumentering passerade på så sätt igenom de konstgjorda plasmamolnen. Projektet påminner förvisso om projektet S21 - Trigger. Därav Trigger Optimized Repetition - TOR.

S38-projektet startade i augusti 1982 och sonden levererades 17 september 1984. Uppskjutningen planerades att ske från Esrange 15 oktober - 3 november 1984 med perioden 13-30 november 1984 som reserv.

Saab-Scania i Linköping konstruerade och tillverkade nyttolasten. Rymdbolaget tillhandahöll telemetrisystemen, radartranspondrarna och systemet för att avbryta färden (TTS - Thrust Termination System). Forskargrupperna byggde förstås experimenten.

Gunnar Holmgren från Uppsala Jonosfärobservatorium (UJO) var vetenskaplig ledare. Kaj Lundahl från Rymdbolaget i Solna var projekt- och kampanjledare medan Stig Kemi koordinerade insatserna på Esrange. 

Raketen hade fyra fenor och kunde inte sändas upp från Skylarktornet (som är gjort för tre fenor). I stället fick man använda rälsrampen MRL på Esrange. För att hålla ned nedslagsspridningen var man därför tvungen att använda styrsystemet S19 som SAAB-SCANIA utvecklat på Rymdbolagets uppdrag.  Projekt av precis den här typen var bakgrunden till att S19 utvecklades överhuvudtaget.

Torbjörn Forsell från SAAB-Scanias sondraketgrupp berättar i sina memoarer (1) helt kort om projektet:

"... Raketprojektet S38 TOR kom att bli det sista som byggdes av de ledande Svenska forskargrupperna.  En sak som kanske bidrog till att det inte blev fler var  Vikingsatelliten som slukade en hel del pengar. Sondprojekten hade också tenderat att bli mycket mer kostsamma än de första åren ..."

Experiment

Bilder från provningen i Linköping


Prov med avkastning av noskonen..


Startförberedelser i Kiruna


S38 görs skjutklar vid MRL-rampen.

Viktigaste data för sondraketen S38

Raketen hade två separata telemetrisystem, ett digitalt (TM1) och ett analogt (TM2) som sände på två distinkt olika frekvensband. TM1 arbetade på frekvensen 2251,5 MHz och hade en sändareffekt på 10 Watt och sände data i PCM-format med datatakten 1024 kbit/s. Ombord på sonden fanns också en radartransponder som tog emot på 5612 MHz och sände på 5662 MHz.

Kampanjhändelser

Dag Händelse
1984-10-11 Förberedelsemöte
1984-10-12 Första testnedräkningen mellan  0800 UT och 1613 UT.
1984-10-15 Andra testnedräkningen började 1300 UT och avslutades kl 1532 UT. P.g.a. problem
med nyttolasten beslöts att montera loss nyttolasten från raketmotorn.
1984-10-16 Ingen nedräkning på grund av nyttolastproblemen.
1984-10-17 Ingen nedräkning på grund av reparationsarbeten på nyttolasten.
1984-10-18 Nedräkningen startade 1535 UT och inställdes kl 2000 UT på grund av problem med
armering av  cesiumladdningarna.
1984-10-19 Ingen nedräkning på grund av ytterligare reparationsarbeten på nyttolasten.
1984-10-20 Nedräkningen startade 1529 UT och inställdes kl 2223 UT på grund av dåliga veten- 
skapliga förhållanden och låga moln.
1984-10-21 Nedräkningen startade 1535 UT och inställdes kl 1906 UT på grund av dåligt väder.
1984-10-22 Nedräkningen startade 1530 UT och inställdes kl 2123 UT på grund av dåligt väder.
1984-10-23 Nedräkningen startade 1530 UT och inställdes kl 2110 UT på grund av låga moln.
1984-10-24 Nedräkningen startade 1530 UT vid T - 1 timme 45 minuter. Eftersom de vetenskap-
liga villkoren var uppfyllda och alla system fungerade togs beslutet att sända upp
TOR 15 minuter före skjutfönstrets början kl 1658.20 UT.
1984-10-25 Uppföljningsmöte.


S38-sonden tillbaka på Esrange.

Händelser under flygningen (verkliga tider, nominella tider och höjder)

Nyttolasten fungerade normalt och inga anomalier alls noterades.

Verkl. Tid (s)

Nom. Tid (s) Höjd (km) Händelse

- 15,0

- 15,0

0,0

Gyrot i S19 låses upp.

- 2,0

- 2,0

0,0

Styrservona trycksätts.

0,0

0,0

0,0

Första steget tänder
Raketen lyfter
Navelsträngen rycks ur
Tiddonet startar

+9,7

+10,0

2,0

Styrningen upphör

+30,0

+32,5

26,0

Raketmotorn slocknar

+62,7

+63

75

Jo-jo lösgörs för att eliminera spinnet.

+65,6

+66

79

Raketmotorn avskiljs

+68,8

+69

83

Dotter nr 1 avskiljs.

+71,8

+72

87

Dotter nr 2 avskiljs.

+72,7

+73

88

Noskonen avskiljs.

+72,7

+73

88

Luckor kastas av.

+72,7

+73

88

KTH:s kalibrering slås ifrån.

+74,7

+75,0

91

KTH:s, UJO:s och DSRI:s bommar fälls ut.

+81,7

+82,0

100

KGI:s detektorer fälls ut.

+84,7

+85,0

104,0

KGI:s högspänning 1 slås på.

+199,8

+200,0

183,0

KGI:s högspänning 2 slås på.

+216,7

 

 

Topphöjd 188,4 km.

+216,8

+217,0

185,0

UJO:s kalibrering 1 på.

+269,8

+270,0

172,0

UJO:s svep 1 slås från.

+274,4

+275,0

169,0

Dotter nr 1 exploderar

+339,8

+340,0

114,0

UJO:s svep 2 slås från.

+344,4

+345,0

109,0

Dotter nr 2 exploderar

+359,7

+360,0

89,0

UJO:s kalibrering 2 på.

+359,7

+360,0

89,0

KGI:s högspänning slås av.

+359,7

+360,0

89,0

S19 ochh gyrot stängs av.

+507,3

    Värmesköld kastas och dragfallskärm fälls ut.

+508,4

 

 

Huvudfallskärmen fälls ut.

+568,03

 

 

Telemetrisignalen försvinner.

 

  +721,5

0

Nedslag

Luckorna Den tyska rymdorganisationen DLR:s transportabla telemetristation användes för att ta emot data på 2251,5 MHz och Esranges egen telemetristation på P-bandet tog emot data på 230,33 MHz. Båda stationerna tog emot signaler till +570 sekunder. Esranges radar följde raketen i transpondermod och nedslagspunkten kune bestämmas direkt efter raketens brinnslut.

I (2) finns en kort rapport från Gunnar Holmgren som berättar att det varit svårt att hitta lugna magnetiska och norrskensförhållanden. Genom att sända up raketen strax före den nominella skjuttidens början kunde man hitta tillräckligt lugna förhållande.

Ett viktigt skjutvillkor var att man kunde konstatera att det elektriska fältet i jonosfären hade en viss karaktär. Indikationer på detta kom från STARE (Scandinavian Twin Auroral Radar Experiment), ett radarsystem som består av två stationer, en i Hankasalmi, i centrala Finland (62°,3047 N, 26°,6494 E) och en annan i Midtsandan i Norge (63°,426 N, 10°,754 E). Kartan till höger visar STARE-radarns synfält. TOR-sonden passerade innanför täckningsområdet för radarn.

 Forskningsradarn EISCAT (Tromsö-Kiruna) kördes i en särskild "TOR-mod" och mätte plasmaparametrar före och efter skottet.

Källor

  1. Torbjörn Forsell:"Balloon Releaser in Blockhouse. Time for Lift-off...." Memoarer 2004.
  2. Esrange report on sounding rocket launching during the TOR-campaign October-November 1984, Rymdbolagets dokument EF26, Stig Kemi, 10 januari 1984.

 
Tillbaka till svenska rymdprojekt